Metalik malzemelerde çentik derinliği ve açısının kırılma özelliklerine etkisi

Abstract

Bu çalışmada, Al-Zn-Mg-Cu alaşımı silindirik ve çevresel çentikli bir numune kullanılmıştır. Burada yapılan, metalik malzemelerde çentik derinliği ve açısının kırılma özelliklerine etkisinin bilgisayar ortamında incelenmesidir. Numunede 1mm. ve 2mm. çentik derinliğinde ve 45°, 60°, 75° çentik açılarında meydana gelen değişiklikler ve kırılma özelliklerine etkisi incelenmiştir. Numunenin modellenmesi ve analizi ANSYS 5.4 adlı analiz programında yapılmıştır. Deneysel olarak elde edilen sonuçlar ile bilgisayar ortamında elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak yorum yapılmıştır. Bilgisayar ortamında modelleme ve analiz yapmanın avantajları; numunenin boyutlarını, etkiyen yükleri, malzeme özelliklerini ve daha birçok kriterini değiştirerek kısa zamanda birçok olayı aynı anda inceleme imkanımızın olmasıdır. Böylece malzemeler için harcanan para ve zamandan tasarruf edilir. Dezavantajları ise; malzemenin iç yapısındaki düzensizlikleri, gözle görülmeyen döküm boşluklarını ve çatlakları bilgisayar ortamında tam olarak detaylandıramadığımız için elde edilen sonuçların, deney sonuçlan ile farklılıklar göstermesidir. Yapılan analizlerde kırılma tokluğu, çentik mukavemeti ve kırılma yükü gibi değerlerin en yüksek ve en düşük, hangi çentik açısı ve çentik derinliğinde olduğu tespit edilmiştir.

In this study, circumferentially notched round specimen of Al-Zn-Mg-Cu alloy was used. The effect of notch depth and angle in metallic materials on fracture properties was analysed by the help of Computer Aided Analysis Software. The changes of fracture properties were examined when the notch depths of the specimens were 1 and 2 mm., and the notch angles were 45°, 60°, 75°. Modelling and analysing of the specimen was realised by the analysis programme called ANSYS 5.4. Experimentally measured values were compared with the numerical values calculated by the software and the results were discussed. The advantages of modelling and analysing in computer are to make possible to examine the different criteria and conditions by changing the specimen sizes, forces, material properties in a short time. Therefore, money and time that was spent for the materials were saved. On the other hand, as we can not observe the cracks, the failure of inside structures of material and microstructures of void cast in detail, the differences between the results obtained by the software and experimental results are occured. These are the disadvantages of using the computer in this study. As a result, the upper and the lower values of fracture toughness, notch strength and fracture load depending on the notch angle and depth were determined.